Устройство водоподъема Советский патент 1984 года по МПК G05D7/01 

Изобретение относится к сельском хозяйству и может быть использовано для обводнения пастбшц, подачи воды в установки сельхо зводоснабжения и для питания гравитационных систем управления. Известно устройство водоподъема, имеющее ист.очник воды, тр-/бопровод питания, накопитель, соединенный в нижней части с подводящим трубопрово дом накопителя, расходньй трубопровод, в котором подъем воды получается за счет использования эффекта гид роудара 1 .. Недостатком данного устройства является его неработоспособность при низком напорном (десятые доли метра подводе воды. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство водоподъема, содержащее мембранньй насос с приводом, вход насоса соединен трубопроводом питания с источником воды, а выход - с . накопительной, емкостью и с расходным трубопроводом, привод насоса подключен к дополнительному источнику энер гии 2. Цель изобретения - улучшение эксплуатационных характеристик путем обеспечения работы устройства без дополнительного источника энергии пр низконапорном подводе воды. Указанная цель достигается тем. что в устройстве водоподъема, содержащем мембранный насос с приводом, вход насоса соединен трубопроводом питания с источником воды, а выход выходным трубопроводом - с накопител ной емкостью и с расходным трубопроводом, привод насоса выполнен в виде опрокидывающегося лотка и двухплечето гравитационного узла передачи с поворотным рычагом, причем один коне рычага, на котором закреплен груз, связан с жестким центром мембраны насоса, на другом конце рычага установлен сосуд с отверстием в днище, сливной конец опрокидывающегося лотка расположен над сосудом, а над оп рокидывающнмся лотком установлен пат рубок, соединенный с трубопроводом питания. Кроме того, устройство снабжено блоком управления, выполненный в виде нормально открытого и нормально закрытого клапанов, заслонки которых соединены с поворотным рычагом с грузом, причем заслогша нормально закрытого клапана установлена на мембране, его камера сообщена через дроссельный канал со сливом, вход подключен импульсным трубопроводом к выходному трубопроводу около накопительной емкости, а нормально открытый клапан установлен в трубопроводе питания. На фиг. 1 представлена схема устройства водоподъемаi на фиг. 2 схема устройства с блоком управления .: Источник воды 1 соединен трубо- : проводом питания 2 с входом мембранного насоса 3, выход которого сообщен выходным трубопроводом 4 с накопительной емкостью 5 и с расходньм трубопроводом 6. Насос 3 имеет мембрану 7, всасывающий 8 и нагнетательный 9 клапаны. Привод насоса 3 выполнен в виде опрокидывающегося лотка 10 и гравитационного узла передачи с поворотным рычагом 11. Один конец рычага с грузом 12 соединен с жестким центром мембраны 7, на другом конце рычага установлен сосуд 13с отверстием в днище, над которым расположен сливной конец лотка 10. Над лотком 10 установлен патрубок 14, соединенньй с трубопроводом питания 1. В указанном виде устройство обеспечивает водоподъем при условии, что не требуется автоматическое включение и вьжлючение подачи воды в емкость 5. Иногда необходимо автоматическое включение и выключение подачи воды. Вариант устройства водоподъема, в котором это предусмотрено, представлен на фиг. 2. Устройство снабжено блоком управления 15, вьтолненным в виде нормально открытого клапана 16 и нормально закрытого клапана 17, заслонки которых соединены с поворотным рычагом 18 с грузом 19. Заслонка клапана 17 установлена на мембране 20, его камера сообщена со сливом через дроссельный канал 21. Вход клапана 17 соединен импульсным трубопроводом 22 с выходным трубопроводом 4 около накопительной емкости 5. Клапан 16 установлен в трубопроводе питания 2. Принцип действия изображенного на фиг.1 варианта устройства следующий . Вода через патрубок 14 натекает в лоток 10. После его наполнения

он перекидывается и вода заполняет сосуд 13. Преодолевая силу груза 12 рычаг 11 поворачивается и в камере насоса 3 происходит такт всасывания: вода поступает в камеру через клапан 8. После опрокидывания лотка он возвращается в исходное положение. Далее вода вытекает изiсосуда 13 через отверстие в днище и под действием груза 12 осуществляется такт нагнетания: клапан 8 закрывается и через клапан 9 вода подается в емкость 5. Затем этот цикл работы повторяется. Из емкости 5 вода поступает к месту назначения по трубопроводу 6. Проходные сечения патрубка 14 и отверстия в сосуде 13 выбираются так, чтобы время заполнения лотка 10 было больше, чем время вытекания воды из сосуда 13 через отверстие в днище.

Могут быть различными вариа|1ты выполнения устройства. Например, перекидной лоток 10 может иметь несколько секций, при этом может быть большим проходное сечение канала 1Д. При отборе воды из ручья или речки достаточно небольшого повьшгения уровня воды (запруды) для того, чтобы могла возвращаться вода, отработавшая в устройстве. В этом случае при отборе воды из ее источника до запруды отработавшая вода проходит по каналу, соединенному с участком за запрудой.

Работа устройства, изображенного на фиг. 2 происходит аналогично.

Автоматическое включение ц выключение подачи воды производятся при

различней наполнениях емкости 5, т.е. с гистерезисом. Первоначально клапан 16 открыт, клапан 17 закрыт. При этом заполнение емкости 5 происходит так же, как это было указано при описании варианта устройства, изображенного на фиг. 1. Однако при поднятии воды в емкости 5 до заданного уровня 1-1 напор воды оказывается достаточным для открытия клапана 17. Вода проходит в камеру клапана и в ней создается давление, действукицее на мембрану 20. Под действием этого давления клапан 16 закрыва-

ется и выключается подача воды в емкость 5. При расходовании воды из емкости 5 уровень воды в последней уменьшается до заданного значения 1J-1T. При этом давление в камере

клапана уменьшается настолько, что под действием груза .19 клапан 16 открывается, а клапан 17 закрывается. С открытием клапана 16 снова включается подача воды в емкость 5. Уровни

воды в накопителе, при которых автоматически включается и автоматически выключается подача воды, могут задаваться по разному: для этого Соответствующим образом выбираются размеры 0 отверстия трубопровода 22, дросселя 21 и других элементов схемы.

Предлагаемое устройство обеспечивает решение задачи водоподъема при 5 низконапорном подводе воды без использования дополнительных источников энергии.

й

1. УСТРОЙСТВО гадОПОДЪЕМА, содержащее мембранный насос с приводом, вход насоса соединен трубопроводом питания с источником воды, а выход выходным трубопроводом - с накопительной емкостью и с расходным трубопроводом, отличающее- с я тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик путем обеспечения работы устройства без дополнительного источника энергии и при низконапорном подводе воды, при-; вод насоса выполнен в виде опрокидывающегося лотка и ДЕухплечего гра-витационного узла передачи с поворотным рычагом, причем один конец рычага, на котором закреплен грут, связан с жестким центром мембраны насоса, на другом конце рычага установлен сосуд с отверстием в днище, сливной - конец опрокидывающегося лотка расположен над сосудом, а над опрокидывающимся лотком установg лен патрубок, соединенньй с трубопроводом питания. 2. Устройство по п. 1, о т л и чающееся тем, что, с целью расширения области применения, оно снабжено блоком управления, состоящим из нормально открытого и нормально закрытого клапанов, заслонки которых соединены с поворотным рычагом О СП с грузом, причем заслонка нормально закрытого клапана установлена на эо ф мембране, его камера сообщена через дроссельный канал со сливом, вход подключен импульсным трубопроводом к выходному трубопроводу около накопительной емкости, а нормально открытый клапан установлен в трубопроводе питания.

kin

,/